- Что такое внутренняя энергия тела?
Внутренняя энергия тела, это сумма кинетической энергии теплового движения частиц, из которых оно состоит и потенциальной энергии их взаимодействия между собой. - Как найти внутреннюю энергию системы тел, проиллюстрируйте ответ формулой.
Что бы найти внутреннюю энергию системы тел, надо сложить внутренние энергии всех тел, входящих в эту систему:
U=U_1+U_2+⋯+U_N;
U~- внутренняя энергия системы тел, состоящей из N тел,
U_i~- внутренняя энергия i-го тела этой системы тел,
N~- количество тел, из которых состоит эта система. - В чём измеряется количество теплоты в СИ?
В СИ количество теплоты изменяется в Джоулях [Дж]. - Запишите формулу, связывающую модуль количества теплоты с модулем изменения температуры тела.
|Q|=c\cdot m\cdot |ΔT|;
где |Q|~- модуль количества теплоты (иногда количество теплоты называют просто теплотой) переданной телу,
c~- удельная теплоёмкость этого тела (физический смысл этой величины, по сути, определяется этой формулой),
m~- масса этого тела,
|ΔT|~- модуль изменения температуры этого тела. - В чём измеряется в СИ удельная теплоёмкость?
В СИ удельная теплоёмкость измеряется в Джоулях, делённых на произведение килограмма и Кельвина [\frac{Дж}{кг\cdot К}]. - Запишите формулу для удельной теплоты парообразования.
|Q|=r\cdot m;
где |Q|~- модуль количества теплоты, переданной превратившейся в пар части тела,
r~- удельная теплота парообразования вещества, из которого состоит это тело,
m~- масса превратившейся в пар части тела. - В чём измеряется в СИ удельная теплота парообразования?
В СИ удельная теплота парообразования измеряется в Джоулях, делённых на килограмм [\frac{Дж}{кг}]. - Запишите формулу для удельной теплоты плавления.
|Q|=λ\cdot m;
где |Q|~- модуль количества теплоты, переданной превратившейся в жидкость части тела,
λ~- удельная теплота плавления вещества, из которого состоит это тело,
m~- масса превратившейся в жидкость части тела. - В чём измеряется в СИ удельная теплота плавления?
В СИ удельная теплота плавления измеряется в Джоулях, делённых на килограмм [\frac{Дж}{кг}]. - Запишите формулу для удельной теплоты сгорания.
|Q|=q\cdot m;
где |Q|~- модуль количества теплоты, выделенное сгоревшей частью тела,
q~- удельная теплота сгорания вещества, из которого состоит это тело,
m~- масса сгоревшей части тела. - В чём измеряется в СИ удельная теплота сгорания?
В СИ удельная теплота сгорания измеряется в Джоулях, делённых на килограмм [\frac{Дж}{кг}]. - Запишите формулу для работы, совершаемой газом в изобарном процессе.
A=p\cdot ΔV;
где A~- работа, совершаемая газом в изобарном процессе,
p~- давление этого газа в этом процессе,
ΔV~- изменение объёма этого газа в этом процессе. - Запишите в виде таблицы, как зависит знак работы, совершаемой газом от изменения его объёма.
А>0,~при~ΔV>0;
А=0,~при~ΔV=0;
А<0,~при~ΔV<0;
где А~- работа, совершаемая газом,
ΔV~- изменение объёма этого газа. - Запишите две формулы, иллюстрирующие первый закон термодинамики.
Q_{12}=ΔU_{12}+A_{12}=(U_2-U_1 )+A_{12};
где Q_{12}~- количество теплоты, переданное газу (полученное газом) в процессе 1-2 (если Q_{12}<0, значит, газ отдаёт тепло),
ΔU_{12}~- изменение внутренней энергии этого газа, произошедшее за время, а которое произошёл процесс 1-2. (Можно сказать изменение внутренней энергии этого газа в процессе 1-2),
A_{12}~- работа, совершённая этим газом в процессе 1-2 (если A_{12}<0, значит, работу совершают над газом),
U_2~- внутренняя энергия этого газа в состоянии 2,
U_1~- внутренняя энергия этого газа в состоянии 1.
(Первый закон термодинамики часто называют первым началом термодинамики). - Что такое адиабатный процесс?
Адиабатный процесс, это процесс, при котором не происходит передачи тепла ни газу, ни от газа. (Его ещё называют адиабатическим). - Чему равно Q_{12} в формуле иллюстрирующей первый закон термодинамики, если процесс 1-2 адиабатный?
Если процесс 1-2 адиабатный, то Q_{12} в формуле иллюстрирующей первый закон термодинамики равно нулю. - Запишите первое начало термодинамики для адиабатного процесса с использованием утверждения предыдущего вопроса.
A_{12}=(U_1-U_2 )~при~Q_{12}=0. - В чём кратко состоит принцип действия теплового двигателя?
Тепловой двигатель превращает тепло в механическую работу. - Запишите три формулы для коэффициента полезного действия теплового двигателя.
η=\large \frac{A_{за~цикл}}{Q_{нагр}} \normalsize=\large \frac{Q_{нагр}-Q_{хол} }{Q_{нагр}} \normalsize=1-\large \frac{Q_{хол} }{Q_{нагр}};
где η~- коэффициент полезного действия теплового двигателя, (η~- греческая строчная буква «эта», напечатанная курсивом),
A_{за~цикл}~- работа совершённая этим тепловым двигателем за один цикл, (эту работу, совершённую газом за один цикл, иногда ещё называют полезной работой, совершённой за один цикл),
Q_{нагр}~- теплота нагревателя, то есть сумма количеств теплоты, полученных газом (совершающим работу) за один цикл,
Q_{хол}~- теплота холодильника, то есть сумма количеств теплоты, отданных газом (совершающим работу) за один цикл. - Что такое КПД?
КПД это аббревиатура от: «коэффициент полезного действия». - При каком цикле КПД теплового двигателя будет максимальным?
При данных значениях температур нагревателя (того, что передаёт тепло газу, совершающему работу) и холодильника (того, чему отдаёт тепло этот газ) максимальное КПД будет у двигателя, работающего по циклу Карно. - Что такое цикл Карно?
Цикл Карно, это цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. - Запишите три формулы для максимального КПД теплового двигателя.
\max{η}=η_{Карно}=\large \frac{T_{нагр}-T_{хол}}{T_{нагр}}\normalsize =1-\large \frac{T_{хол}}{T_{нагр}};
где \max{η}~- максимальное значение КПД, которое может иметь тепловой двигатель при данных значениях температур нагревателя (того, что передаёт тепло газу, совершающему работу) и холодильника (того, чему отдаёт тепло этот газ),
η_{Карно}~- КПД двигателя, работающего по циклу Карно,
T_{нагр}~- температура нагревателя,
T_{хол}~- температура холодильника. - Запишите уравнение теплового баланса.
В теплоизолированной системе:
Q_{пол1}+Q_{пол2}+...=Q_{отд1}+Q_{отд2}+...~;
где Q_{пол1}~- количество теплоты, полученное некоторым телом этой системы, в 1-ом процессе получения теплоты в этой системе,
Q_{пол2}~- количество теплоты, полученное некоторым телом этой системы, в 2-ом процессе получения теплоты в этой системе,
Q_{отд1}~- количество теплоты, отданное некоторым телом этой системы, в 1-ом процессе отдачи теплоты в этой системе,
Q_{отд2}~- количество теплоты, отданное некоторым телом этой системы, в 2-ом процессе отдачи теплоты в этой системе.